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Drones4Bats : Mobile Erfassung von Fledermäusen bei On-Shore Windenergieanlagen durch autonome Messdrohnen
No full text1. Derzeitiger Stand von Wissenschaft und Technik
Der Ausbau der Windenergie ist zentral für die Energiewende, führt jedoch zu Konflikten mit dem Artenschutz, da Windenergieanlagen (WEA) ein relevantes Mortalitätsrisiko für Fledermäuse darstellen. Etablierte Monitoringverfahren – Transektbegehungen, Netzfang, stationäre Detektoren am Boden und optionales Gondelmonitoring – erfassen Aktivität nur begrenzt in den kollisionsrelevanten Rotorhöhen (60–250 m) und liefern keine zeitnahe Datengrundlage für adaptive Abschaltungen. Erste Forschungsarbeiten zeigen, dass Drohnen akustische Fledermauserfassung prinzipiell ermöglichen, jedoch bestehen bislang technische Limitierungen (hohe Störgeräusche, geringe Flugzeiten, unklare ökologische Effekte).
2. Begründung / Zielsetzung der Untersuchung
Das Projekt Drones4Bats zielte darauf, drohnengestützte Erfassungsmethoden systematisch zu entwickeln, ökologisch zu evaluieren und hinsichtlich eines späteren Einsatzes für den Bau und Betrieb von WEA zu bewerten. Übergeordnetes Ziel war es, das „Green-Green-Dilemma“ – Klimaschutz durch Windenergie vs. Artenschutz – durch präzisere Daten und potenziell adaptive Betriebsstrategien zu entschärfen. Erwarteter Nutzen für die Windbranche: Potenzielle Verringerung von Abschaltzeiten, wissenschaftlich fundiertere Genehmigungsprozesse, Reduktion ökologischer Risiken und Sicherung der Energieerträge.
3. Methode
Das Projekt kombinierte technische Entwicklung, Laboruntersuchungen und ökologische Feldtests. Technisch wurden Multicopter- und Lighter Than Air-Systeme ausgestattet, neu konfiguriert und teils eigens entwickelt (Propeller-/ESC-Optimierung, Mikrofonplatzierung, Software, autonome Lade- und Landeplattform). Akustische Emissionsmessungen bis 100 kHz, aerodynamische Analysen und Mikrofonpositionierungstests dienten der Lärmminimierung. Parallel erfolgten standardisierte Feldexperimente in zwei Anwendungsszenarien: (1) Transektmonitoring vor WEA-Bau, (2) Erfassung an bestehenden WEA inklusive Vergrämungsstudien, statistischer Auswertung und Vergleich mit konventionellen Verfahren.
4. Ergebnis
Technisch konnte die Drohnenerfassung funktionsfähig demonstriert werden. Geräuschquellen im Ultraschallbereich wurden identifiziert und reduziert, stabile Flugplattformen mit Echtzeit-Datenübertragung und automatischer Ladeinfrastruktur aufgebaut; die Signaldetektion wurde trotz Restgeräuschen verbessert. Ökologisch zeigten die Vergrämungstests artspezifische Verhaltenseffekte, die auf keine bis zu einer leichter Vergrämungswirkung schließen lassen. Drohnen lieferten in 60–180 m Höhe zusätzliche Aktivitätsdaten, die in mehreren Fällen vom Muster bodennaher Detektoren abwichen und damit einen echten Informationsgewinn darstellen. Im Vergleich zum Gondelmonitoring konnten ergänzende Erfassungszonen abgedeckt werden.
5. Schlussfolgerung / Anwendungsmöglichkeiten
Drohnen sind ein geeignetes ergänzendes Monitoringinstrument für die Windenergiebranche – insbesondere in rotorblattnahen Höhen. Potenziale bestehen für:
(1) Genehmigung – verbesserte Datengrundlagen vor Bau einer WEA;
(2) Betrieb – perspektivisch ergänzender Einsatz für adaptive Abschaltungen und Reduktion von Ertragsverlusten;
(3) Artenschutz – präzisere Risikoabschätzung im Habitat Luft.
Aktuell ist der Einsatz noch nicht voll standardisiert, jedoch technisch machbar, ökologisch vertretbar und aus Branchensicht vielversprechend. Zukünftige Schritte betreffen Normierung, Weiterentwicklung lärmarmer Drohnen, rechtliche Möglichkeit eines autonomen Einsatzes von Drohnen und Integration in Leitfäden.Bundesministerium für Wirtschaft und EnergieNonPeerReviewe
Effektivität der automatischen Variation von Kameraparametern als Data Augmentation beim Training neuronaler Netze
Get PDFDiese Arbeit untersucht, ob die automatische Variation von Kameraparametern mithilfe einer Sequencer-Funktion eine effektive Alternative zur softwarebasierten Data Augmentation für das Training neuronaler Netze darstellt. Ziel ist es, die Effizienz dieses Ansatzes zu bewerten und sein Potential für industrielle Anwendungen aufzuzeigen.This thesis investigates whether the automatic variation of camera parameters using a sequencer function is an effective alternative to software-based data augmentation for training neural networks. The aim is to evaluate the efficiency of this approach and to demonstrate its potential for industrial applications
Social values and sustainable development in business education
No full textBusiness education has been criticised for overlooking social values despite the critical role that social values play in promoting sustainable development (SD) and equipping future business leaders to tackle global challenges. Against this background, this paper examines the incorporation of social values and SD into business education. The study employs a mixed-methods approach including a bibliometric analysis of 637 publications and an analysis of 15 international case studies. The findings indicate significant progress in incorporating social values such as fairness, justice, accountability, and responsibility into business education. Nevertheless, there is still a significant amount of uncertainty regarding the integration of these values across institutions. The case studies, in particular, elucidate prevalent challenges, providing educators and policymakers with actionable insights. Ultimately, this study contributes to the development of business leaders who can promote positive social and environmental change by emphasizing the critical role of social values and SD in business education and providing evidence-based recommendations to improve their integration.PeerReviewe
Einsatz von Chatbots in der Hochschulverwaltung : eine intelligente Navigatorin für die erfolgreiche Studienorganisation
No full textStudierende testen den Prototypen des Chatbots „Emilia“ an der HAW Hamburg.AlternativeReviewe
Geschlechtsspezifische Bewertungskriterien bei der Anerkennung bandscheibenbedingter Erkrankungen der Lendenwirbelsäule als Berufskrankheit und deren Bedeutung für weibliche Pflegekräfte – eine qualitative Untersuchung
Get PDFHintergrund. Die bandscheibenbedingte Erkrankung der Lendenwirbelsäule (BK 2108) ist die dritthäufigste anerkannte Berufskrankheit in Deutschland. Für Pflegekräfte hat sie aufgrund der hohen körperlichen Belastungen beim Heben und Tragen von Patient*innen eine besondere Relevanz. Da BK 2108 zu den wenigen Berufskrankheiten mit geschlechtsspezifischen Bewertungskriterien zählt, untersucht diese Arbeit, inwiefern diese Kriterien die tatsächliche Belastungssituation weiblicher Pflegekräfte widerspiegeln und ob sie zu struktureller Diskriminierung im Anerkennungsverfahren führen können.
Methode. Die Arbeit verwendet ein qualitatives Forschungsdesign auf Grundlage leitfadengestützter Experteninterviews mit Fachpersonen aus der Arbeitsmedizin und Unfallversicherung. Die Auswertung erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring. Ergänzend wurde eine Literaturrecherche durchgeführt.
Ergebnisse. Die bestehenden Bewertungskriterien, die überwiegend auf dem Mainz- Dortmunder-Dosis-Modell basieren, erfassen die realen Belastungen in der Pflege nur eingeschränkt. Der Mangel an belastbaren epidemiologischen Daten erschwerte die Ableitung von Orientierungswerten für Frauen, sodass diese vor allem auf Plausibilitätsüberlegungen und Präventionserfahrungen basierten. Dadurch erreichen Frauen die Belastungsgrenzen schneller als Männer. Da zusätzliche Belastungen im Pflegealltag unberücksichtigt bleiben, entstehen weitere Formen der Benachteiligung, wie z. B. fehlende Dokumentationen oder eingeschränkte Nutzung von Präventionsmaßnahmen.
Schlussfolgerung. Die abgesenkten Orientierungswerte erscheinen zunächst entlastend, bergen jedoch aufgrund fehlender Evidenz und mangelnder Anpassung an verschiedene Berufsgruppen das Risiko struktureller Benachteiligung. Um eine faire und realitätsnahe Anerkennungspraxis sicherzustellen, ist eine Weiterentwicklung der Bewertungsmodelle sowie die Schaffung einer fundierten Datenbasis erforderlich
Decoding Neural Representations of Expected and Actual Aversive Stimuli in Associative Learning Using fMRI-Based Multi-Voxel Pattern Analysis
Get PDFSchnell wechselnde Lernparadigmen (Rapid Reversal Learning) stellen eine Herausforderung für das Ver-ständnis dar, wie das Gehirn interne Repräsentationen erwarteter aversiver Reize bildet und aufrechterhält. Ein zuvor von Horing und Büchel (2022) [23] vorgestellter Datensatz, der zur Untersuchung von Vorhersagefehler-Signalen (Prediction Errors, PEs) in der Insula verwendet wurde, wurde erneut analysiert. In dieser Arbeit
wurde untersucht, ob neuronale Muster, die mit konditionierten Erwartungen aversiver Stimuli–konkret schmerzhafte Hitze und laute Geräusche–assoziiert sind, mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) und Multi-Voxel Pattern Analysis (MVPA) robust dekodiert werden können. Siebenundvierzig Teil-nehmende absolvierten ein Transreinforcer-Konditionierungsprotokoll mit häufigen, unangekündigten Wechseln der Hinweisreiz-Outcome-Kontingenzen, wodurch eine längerfristige Stabilisierung der Erwartungen
verhindert wurde. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand der insuläre Kortex, eine Region, die sowohl an der Antizipation als auch an der Verarbeitung aversiver Stimuli beteiligt ist. Nach einer gründlichen Kontrolle zeitlicher und sitzungsbezogener Störfaktoren mittels systematischer Anwendung des Same Analysis Approach (SAA) [19] und einer auf ganzzahliger linearer Programmierung basierenden Kreuzvalidierungs-Optimierung–was eine Reduktion der Analyse von 128 auf 32 Durchgänge pro Teilnehmenden erforderlich machte–zeigte sich eine konsistent überzufällige Dekodierbarkeit nur für die tatsächliche Stimulusmodalität (also ob Teil-nehmende schmerzhafte Hitze oder laute Geräusche erhielten). Im Gegensatz dazu ließ sich die erwartete Stimulusmodalität (das heißt, was die Teilnehmenden zu erhalten glaubten) unter den Bedingungen schneller
Kontingenswechsel nicht zuverlässig aus der insulären Aktivität dekodieren. Dies könnte entweder auf die schnellen Wechsel oder auf bislang nicht identifizierte Störfaktoren zurückzuführen sein, die feine, erwartungs-bezogene Muster maskieren. Whole-Brain-Searchlight-Analysen bestätigten diese Befunde durch den Nachweis verteilter Cluster überzufälliger Dekodierung für die tatsächlichen Stimulusmodalitäten, während keine
konsistenten Signaturen der erwarteten Modalität erkennbar waren. Die Prävalenzanalyse [1] zeigte, dass die überzufällige Dekodierung der tatsächlichen Modalität bei der Mehrheit der Teilnehmenden vorlag, während es keine deutlichen Hinweise darauf gab, dass sich die Dekodierung der erwarteten Modalität über die gesamte Stichprobe generalisieren ließ. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass stabile Konditionierungsphasen
und Analyseansätze, die es erlauben, mehr Durchgänge zu nutzen und gleichzeitig Störfaktoren zu kontrollieren, für die Untersuchung neuronaler Repräsentationen aversiver Erwartungen vorteilhaft sein könnten. Zukünftige Untersuchungen sollten weiterhin potenzielle Störfaktoren erforschen, die subtile, erwartungsbezogene Muster maskieren könnten.Rapid reversal learning paradigms pose a challenge for understanding how the brain forms and maintains internal representations of expected aversive outcomes. A dataset previously introduced by Horing and Büchel (2022) [23] to study insular prediction error (PE) signals was leveraged to determine whether neural patterns associated with conditioned expectations of aversive stimuli—specifically painful heat and loud sound—could
be robustly decoded using functional magnetic resonance imaging (fMRI) and Multi-Voxel Pattern Analysis (MVPA). Forty-seven participants completed a transreinforcer conditioning protocol with frequent, unannounced reversals of cue–outcome contingencies, preventing prolonged stabilization of expectations. The insular cortex, a region implicated in both the anticipation and the experience of aversive stimuli, was the primary focus. After thorough control for temporal and session-related confounds via systematic application of the Same Analysis Approach (SAA) [19] and Integer Linear Programming (ILP)-based cross-validation (CV) optimization, which necessitated reducing the analysis from 128 to 32 trials per subject, consistent above-chance decoding emerged only for actual stimulus modality (i.e., whether participants received painful heat or loud sound). By contrast, expected stimulus modality (i.e., what participants believed they would receive) could not be reliably decoded from insular activity under the rapid reversal conditions, though this could reflect either the rapid reversals or unidentified confounds masking subtle expectation-related patterns. Whole-brain searchlight analyses corroborated these findings, revealing distributed clusters of above-chance decoding for actual stimuli but failing to identify consistent signatures of expected modality. Prevalence inference [1] indicated that the above-chance decoding of actual modality was present in the majority of participants, whereas there was no evidence that expected modality decoding generalized broadly across the sample. These findings suggest that stable conditioning phases and analysis approaches that can utilize more trials while controlling for confounds may be beneficial for studying neural representations of aversive expectations.
Future work should continue to investigate potential confounding factors that might mask subtle expectation-related patterns
Design and development of a modular control software for a use in a greenhouse nutrient delivery and monitoring system for future moon exploration missions
Get PDFIn Anbetracht des erneuten Interesses an bemannten Mondmissionen gewinnt die Erhaltung von menschlichem Leben in unwirtlichen Umgebungen an Bedeutung. Insbesondere die langfristige Versorgung solcher isolierten Populationen mit frischem Gemüse ist eine Herausforderung. Vor diesem Hintergrund entwickelt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein Gewächshaus für zukünftige Mondexplorationsmissionen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung der Steuerungssoftware für das EDEN Luna Nutrient Delivery System (NDS). Dies beinhaltet neben der genannten Software auch die Entwicklung einer Software-Schnittstelle um Anpassbarkeit leicht zu gewährleisten.Considering the renewed interest in manned moon missions, the sustaining of human living in hostile environments gains in relevance. Especially the long-term supply of fresh vegetables of such isolated populations is challenging. Given this specific challenge the German Aerospace Center (DLR) is developing a greenhouse for future moon exploration missions. The goal of this thesis is the development of the control software for the EDEN Luna nutrient delivery system (NDS). This includes, besides the software mentioned, the development of an easily adaptable interface software and the selection of remote I/O devices
Trendanalyse der historischen Entwicklung von elektrischen Energiespeichern für die E-Mobilität zur Extrapolation ihrer Leistungsfähigkeit in die Zukunft
Get PDFDiese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welche historischen Entwicklungen und langfristigen Trends sich aus der Leistungsfähigkeit von elektrischen Energiespeichern erkennen lassen und inwieweit diese Trends für zukünftige Extrapolationen genutzt werden können. Mit dem Ziel die Erkenntnisse zu dieser Fragestellung herauszukristallisieren, wird anhand einer systematischen Literaturrecherche eine Datenbasis geschaffen. Diese Daten werden zur Trendanalyse genutzt und auf Eignung zur Extrapolation geprüft. Aus den Erkenntnissen der Trendanalyse lassen sich Probleme identifizieren, welche beschrieben werden. Für die Probleme lassen sich mögliche Lösungen herleiten. Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass die Untersuchung Unterschiede in den Ergebnissen aufweist, die auf die begrenzte Datenbasis und die heterogene Auswahl der Daten aus verschiedenen Quellen zurückzuführen sind. Diese Einschränkungen wirken sich maßgeblich auf die Eignung der ermittelten Trends für eine zuverlässige Extrapolation aus.This study explores the question of which historical developments and long-term trends can be identified from the performance of electrical energy storage systems and to what extent these trends can be utilized for future extrapolations. To address this question, a systematic literature review is conducted to establish a data foundation. These data are used for trend analysis and assessed for their suitability for extrapolation. The insights gained from the trend analysis help identify existing challenges, which are subsequently described. Potential solutions for these challenges are also proposed. The study concludes that the analysis reveals differences in the results, which are attributable to the limited data foundation and the heterogeneous selection of data from various sources. These limitations significantly impact the suitability of the identified trends for reliable extrapolation
Konzeption, Implementierung und Inbetriebnahme einer schrittmotorbasierten Antriebseinheit eines Getriebedemonstrators
Get PDFDas Ziel dieser Arbeit ist eine erfolgreiche Integration eines Schrittmotors in einen bestehenden Getriebedemonstrator, einschließlich einer Programmierung für eine zuverlässige Ansteuerung. Damit verbunden sind die Entwicklung und Realisierung eines Schaltkreises, als auch die Einsatzbereitschaft des Demonstrators sicherzustellen. Dem voran wurde in zuvor durchgeführten Arbeiten bereits eine Antriebseinheit bestimmt. Eine Integration dessen, war jedoch nur schwer realisierbar, sodass in diesem Zuge ein Schrittmotor für die Umsetzung herangezogen wird. Dieser soll die bestehende Antriebseinheit ersetzen. Hierzu wird, um ein prinzipielles Verständnis der technischen Grundlage von Schrittmotoren zu erlangen, deren Funktionsweise und Steuerung erläutert. Anschließend wird sich mit den einschlägigen Gesetztestexten beschäftigt und eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt, damit ein offizieller sowie sicherer Betrieb des Demonstrators gewährleistet werden kann. Im Weiteren Verlauf erfolgt eine Analyse der allgemeinen Anforderungen, wobei die in der Gefährdungsbeurteilung ermittelten Risiken berücksichtigt und in die Anforderungsdefinition aufgenommen werden. Resultierend daraus, findet für die einzelnen Teilkomponenten des Demonstrators eine Vorstellung der jeweiligen Konzeptentwürfe statt und ein Sicherheitskonzept wird erarbeitet. Nach kurzen Funktionstests des Schrittmotors und dem Verifizieren der Antriebsleistung, werden die Lösungsansätze aus der Konzeption ausgearbeitet und der Schrittmotor in den Demonstrator integriert. Abschließend wird auf die Herausforderungen eingegangen, welche im Prozess der Zielerreichung entstanden sind und auf Möglichkeiten einer Weiterentwicklung eingegangen.The aim of this work is to successfully integrate a stepper motor into an existing gearbox demonstrator, including programming for reliable control. This involves the development and realisation of a circuit as well as ensuring that the demonstrator is ready for use. Prior to this, a drive unit had already been determined in previous work. However, integrating this was difficult to realise, so a stepper motor was used for the implementation. This is to replace the existing drive unit. In order to gain a basic understanding of the technical basis of stepper motors, their mode of operation and control is explained. The relevant legal texts are then analysed and a risk assessment carried out to ensure the official and safe operation of the demonstrator. The general requirements are then analysed, whereby the risks identified in the risk assessment are taken into account and included in the definition of requirements. As a result, the respective concept designs are presented for the individual subcomponents of the demonstrator and a safety concept is developed. After brief functional tests of the stepper motor and verification of the drive performance, the solution approaches from the concept are worked out and the stepper motor is integrated into the demonstrator. Finally, the challenges that arose in the process of achieving the objective are discussed and the possibilities for further development are explored
